Probing nanoscale light-matter interactions with fast electrons and near-field optical probes

Abstract

Esta tesis tiene como objetivo investigar la excitación de polaritones en el campo cercano utilizando un haz rápido de electrones o una punta metálica. Específicamente, nos centramos en la excitación de polaritones que surgen en medios fonónicos anisotrópicos, así como en la excitación de polaritones que resultan de la interacción entre modos electromagnéticos y modos excitónicos o de vibración molecular. Con este fin, introducimos los fundamentos de los polaritones y su sonda en el campo cercano mediante dos técnicas: (i) la técnica de espectroscopía por pérdida de energía de electrones (EELS, por sus siglas en inglés) y (ii) la técnica de microscopía óptica de campo cercano por barrido de tipo dispersión (s-SNOM, por sus siglas en inglés). Los resultados de la investigación muestran las posibles aplicaciones de estas técnicas para proporcionar información relevante acerca de la amplia respuesta óptica en campo cercano de sistemas nanofotónicos fuertemente acoplados.